Російський Державний Медичний Університет ім. Н.І. Пирогова Кафедра фізіології Реферат з фізіології на тему: «Наднирники та їх фізіологічна функція » Московський лікувальний факультет студента групи № 217 Кир'янова М.А. Москва 2002
Зміст Зміст 3 Фізіологія 4 Ефекти глюкокортикоїдів. 8 Регуляція секреції глюкокортикоїдів. 9 Патофізіологія. 9 Деякі особливості фізіології та патології надниркових залоз у дітей. 10 Вікові змінений і я. 11 Додаток (Таблиці і ілюстрації) 12 Рис 1. Секреція глюкортікоідов і їх дію 12 Рис. 4. Мікропрепарати наднирника чоловіки: 13 Рис. 3. Схематичне зображення 13 Рис. 2. Мікропреіарат наднирника людини (поздовжній зріз): 13 Список літератури 14 Наднирники є ендокринними залозами. Віднайдені ними гормони мають велику розмаїтість біол. властивостей і широким спектром дії на обмінні процеси, беруть участь в регуляції життєво важливих функцій організму як у звичайних физиол. умовах, так і в процесі адаптації організму до мінливих умов навколишнього середовища, в т. ч. і при дії екстремальних факторів. У мозковій речовині Н. синтезуються катехоламіни (див.), до які відносяться адреналін (див.), норадра налін (див.) і дофамін. Вони володіють вираженою дією на розум водний, жировий, електролітний i міни, беруть участь в регуляції серцево-судинної систем, впливають на збудливість нервово | системи та скоротливу функцію гладкої мускулатури. Дія катехоламінів може змінюватися в залежності від рівня секреції гормону. У кірковій речовині Н. синтезуються кортикостероїди (див.). У клубочковой зоні коркової віщого продукуються мінералокортикоїд ні гормони (див.), які відіграють визначальну роль у підтримання балансу електролітів і рідко в організмі (див. Водно-сольовий обділив Середня пучкова зона корковою речовини є місцем утворення глюкокортикоїдних гормонів (див.), які беруть участь в регуляції основних видів обміну практично у всіх тканинах організму і спільно з іншими гормонами забезпечують сталість внутрішнього середовища. При підвищенні концентрації глюкокортикоїдів у крові найбільш яскравими ефектами є робітники гліконеогенез, гальмування синтезу білка та нуклеїнових к-т, ліполіз, зниження проникності клітинних мембран. Глюкокортикоїди, особливо кортикостерон (див. також) роблять дія на мінеральний обмін. У внутрішній, сітчастої, зоні кори Н. синтезуються статеві гормони - андрогени (див. і естрогени (див.), проте вони становлять лише незначну частину статевих гормонів в організмі, основна їхня маса продукується статевими залозами. Регуляція функцій Н. здійснюється різними шляхами. Секреція катехоламінів знаходиться під регулюючим впливом нервової системи, здійснюваним через черевний нерв. Секреція глюкокортикоїдних і статевих гормонів регулюється кортіколіберіном і адре нокортікотропним гормоном (див.) який впливає також на проліферативні процеси в кірковій речовині Н. Тривале підвищення концентрації АКТГ в крові пріводітк збільшення маси Н.; гіпофізектоміі, навпаки, викликає атрофії коркового речовини. Найбільш істотним в регуляції секреції мінералокортикоїдів є співвідношення в крові натрію і калію, вада натрію посилює секрецію альдостерону. Вважають, що вплив дефіциту натрію па функцію клубочкової зони коркової речовини опосередковується через систему ренін - атгіотензін. На відміну від натрію іони калію впливають на кіркова речовина безпосередньо, стимулюючи секрецію мінералокортикоїдів. Широке різноманітність біол. ефектів гормонів П. визначає важливе місце Н. в нейроендокринної системи. Видалення обох Н. призводить до загибелі організму у зв'язку з припиненням освіти альдосте рона (див.) і гідрокортизону (див.), що грають життєво важливе значення. У крові кортикостероїди зв'язуються плазмовим білком - кортик остероідсвязиватщім глобуліном - В) і у вигляді білково-стероїдного комплексу досягають периферичних тканин. Проникаючи в цитоплазму клітин-мішеней, кортикостероїди зв'язуються зі специфічними білки-рецепторами. Гормон - рецепторний комплекс забезпечує транслокацію стероїду в ядро клітини і додатково до генетичному апарату, що в в кінцевому рахунку зумовлює реакцію гормонального ефекту. Фізіолого. ефекти катехоламінів реалізуються через а-і -адренорецептори міток органів і тканин (мішеней). Поряд з іншими елементами нейро-ендокринної системи Н. беруть активну участь у підтримці гомеостазу (див.). Особливо зростає роль Н. при впливі на організм екстремальних факторів, умовах гостро розвивається стресу (див.) найбільш яскраво проявляються взаємодія коркового і мозкового речовини Н. До складу так зв. гіпоталамо - гіпофізарно - адреналової системи, що забезпечує адаптацію живого організму до стресовим впливам, входять і Н. Вперше на участь Н. у реакціях напруги вказаний але в дослідженнях (У. Кеніон 1926), в яких була розкрита роль адреналіну при емоційних реакціях страху, люті , болю. У 1936 Г. Сельє описав адаптаційний синдром • (див.), що розвивається в організмі під впливом стресорні факторів; при цьому відзначено зростання секреції гіпофізом ЛКТГ і вивільнення глюкокортикоїдів. Катехоламіни, що приймають участь у пускових механізмах адаптаційного синдрому, впливають на функцію коркового речовини Н. через стимуляцію відповідних утворень гіпоталамуса. Високі концентрації глюкокортикоїдів і катехоламінів, що з'являються в крові в наслідок впливу стресових факторів, в силу властивого їм фізіологічної дії (стимуляція катаболічних процесів у деяких периферичних тканинах, активація глюконеогенезу і синтетичних процесів у печінці) забезпечують організм, що знаходиться в екстремальних умовах, енергетичним і пластичним матеріалом . При тривалій дії шкідливих чинників внаслідок активації кортіколіберіна і адренокортикотропної функції гіпофіза розвивається гіпертрофія, а потім і гіперплазія кіркової речовини Н.; підвищується синтез РНК і білка, збільшується кількість клітин, інтенсифікується стероїдний генез. Все це створює умови для максимальної секреції гормонів кори Н. в екстремальних умовах. Регенераторні і компенсаторні властивості коркового речовини Н. настільки великі, що, напр., Клин, прояви гострої надниркової недостатності виникають тільки при руйнуванні близько 95% тканини залози. Біохімія надниркових залоз визначається биохим. складом тих гормонів, які цією залозою продукуються. Так, кіркова речовина продукує велику кількість стероїдних сполук, які діляться на три групи: З 18-стероїди - • естрогени; З 19-стероїди - андрогени; З 21-стероїди - власне кортикостероїди. Всі вони є похідними циклопентанпергидрофенантрена, до якого приєднані гідроксили (див. Стероїдні гір мони). Мозкова речовина Н. виділяє гормони, пов'язані з біогенним моноамінів - азотовмісних органічних сполук (див. Амі ни).
У ссавців наднирник - це парний орган, що лежить над ниркою і складається з двох частин, які відрізняються за своїм походженням, морфології і функції, - коркового (кори) і мозкової речовини. Кора розвивається з складки целомического епітелію, з якого утворюються і гонади. Симпатобластів з черевних симпатичних гангліїв мігрують в область розташування коркового речовини і надалі утворюють клітини мозкової речовини наднирників, що виробляють катехоламіни. Таке походження пояснює близькість гормонів, що виділяються в корі наднирника і в залізистої тканини гонад: і ті, і інші є стероїдами. Це визначає синергічність симпатичної нервової системи і гормонів мозкової речовини наднирника. У нижчих хребетних гомологом кори наднирника є інтерреналовая заліза - острівці залозистої тканини, що виробляє кортикостероїди. Вони розкидані в тканини головного і почасти туловищной нирки. Хромафінні тканину, що є гомологом мозкової речовини наднирника, роз'єднана з інтерреналовой і знаходиться поблизу великих кровоносних судин.
| Рис. 6.19 Схема зон наднирника і які вони виробляють гормони 1 - пучкова зона, 2 - сітчаста зона, 3 - кіркова речовина, 4 - мозкову речовину, 5 - клубочкова зона. |
У ході еволюції хребетних відбувалася поступова концентрація структур інтерреналовой і хромафинної тканини та їх об'єднання в одну залозу - наднирник. Вже у рептилій утворюється єдиний парний орган, характерний також і для більш високоорганізованих хребетних і людини (рис. 6.19). Об'єднання кори і мозкової речовини в один орган дає певну перевагу для регуляції комплексної секреції стероїдів і катехоламінів, наприклад, при стресі. Кора наднирника. У ссавців складається з трьох шарів: клубочкової зони, що лежить зовні, пучкової зони та сітчастої, прилеглої до мозкового речовини. Наднирник має рясне кровопостачання. З кори наднирника виділено близько 50 різних стероїдів (табл. 6.5). Більшість з них є проміжними продуктами синтезу активних гормонів. Основним субстратом для синтезу стероїдних гормонів є холестерин, що надходить у клітини з кров'ю. У клітинах він зберігається в відеефіров або інших сполук у мембранах, ліпідних краплях або ліпосоми, що представляють собою депо холестерину. У процесі синтезу стероїдів велику роль відіграють мітохондрії, ендоплазматичний ретикулум, комплекс Гольджі. Ряд етапів синтезу стероїдів здійснюється в мітохондріях, у зв'язку з цим у стероідогенних тканинах ці органели мають везикулярні Крісті. У корі наднирника виробляються гормони, звані кортикостероїдами, або кортикоїди. Вони поділяються на дві основні групи: глюкокортикоїди, що виділяються пучкової та сітчастої зонами, і мінералокортикоїди, які утворюються в зовнішній клубочкової зоні. Крім того, в корі наднирника, головним чином у сітчастій зоні, секретуються невеликі кількості статевих стероїдів, в основному андрогенів. Склад секретується кортикостероїдів різниться у різних тварин; у людини тільки три кортикоїди секретуються у вигляді гормонів: кортизол (гідрокортизон), альдостерон і у меншій мірі кортикостерон. У крові гормони знаходяться у зв'язаному стані з білком-носієм - транскортином. Кортикоїди мають широкий спектр дії. Видалення обох наднирників призводить до смерті тварини. Основним дією глюкокортикоїдів є вплив на вуглеводний обмін; мінералокортикоїди (альдостерон) пов'язані з балансом електролітів, андрогени регулюють білковий обмін. Такий поділ ефектів кортикостероїдів характерно для вищих хребетних. У ссавців потрібне введення дуже високих доз глюкокортикоїдів, щоб виявити їх мінералокортикоїдних ефект, а глюкокортикоїдної дію альдостерону виражено настільки слабо, що практично дорівнює нулю. Однак у нижчих хребетних такого чіткого поділу впливів кортикостероїдів немає. У більшості риб в інтерреналовой залозі взагалі не виробляються мінералокортикоїди; в цьому випадку глюкокортикоїди володіють більш широким спектром дії і крім впливів на вуглеводний обмін роблять мінералокортикоїдної дію. Лише з виходом хребетних на сушу в амфібій починає у великих кількостях вироблятися альдостерон і в подальшому ході еволюції розвиваються специфічні ефекти двох груп кортикостероїдів. Ефекти глюкокортикоїдів. Вплив глюкортікоідов дуже різноманітно. Виявляється воно найбільш чітко у тварин після видалення надниркових залоз (адреналектомія) і введення альдостерону. Так, синтез глюкози з амінокислот - глюконеогенез - знаходиться під регулюючим впливом кортизолу. У цього гормону кілька шляхів впливу, але переважно його вплив здійснюється за рахунок збільшення активності ряду ферментів, необхідних для глюконеогенезу. Глюкоза, яка виробляється в результаті введення кортизолу, заповнює запаси глікогену в печінці, виснажені після видалення кори надниркової залози. Таким чином, кортизол збільшує утворення і відкладення глікогену в печінці і м'язах і підвищує рівень глюкози в крові. Глюкокортикоїди мають катаболічним дією. Вони гальмують синтез білків у периферичних тканинах і підсилюють їх катаболізм. Амінокислоти, що надходять у печінку в результаті катаболізму білків, служать субстратом для глюконеогенезу. Надлишок кортизолу призводить до атрофії м'язів. У відсутність глюкокортикоїдів порушуються мобілізація і виділення жирних кислот з жирової тканини, тобто ліполіз. Завдяки підвищенню кровотоку в клубочках і посилення клубочкової фільтрації кортизол забезпечує екскрецію води. Він має також специфічним впливом на екскрецію сечі - знижує проникність для води дистального відділу ниркових канальців . При недостатності кори надниркових залоз спостерігається м'язова слабкість, прояви якої знижуються при введенні кортизолу. У головному мозку виявлено численні рецептори глюкокортикоїдів, завдяки чому ці гормони надають різноманітну дію на функції ЦНС і органів чуття. При недостатності кори надниркових залоз порушується здатність розрізняти відтінки смакових, нюхових і звукових відчуттів; введення глюкокортикоїдів сприяє нормалізації функції. Глюкокортикоїди, мабуть, впливають на процеси обробки інформації в центрах мозку,. регулюючи інтеграцію сенсорних імпульсів, хоча механізм їх впливу поки не ясний. Глюкокортикоїди мають значний вплив на клітинний і гуморальний імунітет. При зниженні активності кори наднирників відбувається збільшення вилочкової залози і лімфатичних вузлів. Введення глюкокортикоїдів нормалізує функції цих органів. Кортизол володіє чітким протизапальною дією, у зв'язку з чим його застосовують при лікуванні ревматичних захворювань. Однак в умовах хронічного стресу тривала секреція кортизолу призводить до руйнування крайової зони вилочкової залози і вторинним імунодефіцитів. Концентрація глюкокортикоїдів підтримується протягом більш-менш тривалих періодів часу на постійному рівні за рахунок спеціальних регуляторних механізмів, хоча існують циркадні коливання. Наприклад, у людини продукція кортизолу максимальна в ранкові години та знижена вночі. Близько 90% глюкокортикоїдів пов'язано з білками крові.
Регуляція секреції глюкокортикоїдів. Схема регуляції секреції глюкокортикоїдів така. Кортіколіберін, утворений в гіпофізотропной зоні гіпоталамуса (див. розд. 6.2), надходить у гіпофіз і викликає виділення АКТГ. Останній доставляється кров'ю до кори наднирника, де він стимулює синтез і секрецію глюкокортикоїдів (рис. 6.20). Введення АКТГ щуру вже через 2 хв призводить до збільшення рівня глюкокортикоїдів. Секреція кортіколіберіна в гіпофізотропной зоні гіпоталамуса знаходиться під контролем автономної нервової системи. Крім того, глюкокортикоїди за механізмом негативного зворотного зв'язку пригнічують його освіту. Так, введення глюкокортикоїдів в гіпофізотропную зону викликає зниження секреції АКТГ. Секреція АКТГ змінюється також при ін'єкції стероїдів в аденогіпофіз. Очевидно, що в гіпофізотропной зоні і в гіпофізі розташовані рецептори глюкокортикоїдів. Можливо, АКТГ здатний і безпосередньо інгібувати свою власну вироблення через так звану коротку ланцюг зворотного зв'язку. При цьому цей гормон впливає на функцію нейросекреторних клітин, що виробляють ліберинів. Патофізіологія. З аналізу ефектів глюкокортикоїдів слід, що підвищення і зниження вироблення цих гормонів призводять до серйозних порушень функцій організму. У результаті підвищеного вмісту кортизолу спостерігаються ожиріння, гіперглікемія, посилений розпад білків (катаболічну дія), затримка води і хлориду натрію в організмі (набряки), гіпертензія, знижена резистентність. При недостатності функції кори надниркових залоз, зниження вироблення кортикостероїдів розвивається тяжкий стан - аддісонова (бронзова) хвороба. Вона характеризується гіперпігментацією шкіри і слизових оболонок (бронзовий відтінок), ослабленням серцевої м'язи, артеріальною гіпотензією, підвищеною стомлюваністю, сприйнятливістю до інфекцій, порушеннями водно-сольового обміну . Деякі особливості фізіології та патології надниркових залоз у дітей. У дітей раннього, дошкільного та молодшого шкільного віку екскреція 17-оксикортикостероїдів (див.), що відображають секрецію гідрокортизону кірковим речовиною Н., поні-дружина в порівнянні з дорослими. У міру розвитку дитини відбувається поступове збільшення секреції всіх гормонів коркового вещест-ва. До пубертатного розвитку не відзначається достовірного відмінності в екскреції 17-оксикортикостероїдів у хлопчиків і дівчаток; відмінності виявляються лише після остаточного формування статевих залоз. Важливо підкреслити, що у хлопчиків у пубертатному періоді поряд з високим базальним рівнем глюкокортикоїдів відзначається зниження резервних можливостей коркового речовини; у дівчаток ці функції резерви значно вище. Це визначає їх різну реакцію на стресові ситуації, включаючи патологічні процеси. Мозкова речовина Н. відбувається з ембріональних симпатичних нервових утворень області черевної аорти. До моменту вростання мозкової речовини в інтерреналовое тіло, тобто до початку утворення єдиного органу, вже є диференціювання клітин мозкової речовини. Поява гранул, що містять катехоламіни, спостерігається вже на 8-9-му тижні антенатального розвитку. З 13-го тижня в мозковій речовині виявляються адреналін і дофамін, проте основним гормональним продуктом мозкової речовини протягом всієї ембріональної і постнатальної життя є норадреналін. Процес формування мозкової речовини триває до періоду шкільного віку. У віці 7-10 років відзначається значне збільшення кількості мозкової речовини і диференціювання його клітинних елементів. Становлення добового ритму діяльності М. відбувається в перші два тижні життя дитини. До двох-тижневого віку добові коливання вмісту кортикостероїдів в біологічних рідинах незначні; в подальшому у здорових дітей вони відповідають добового ритму у дорослих. Ритм секреції катехоламінів встановлюється до шкільного віку у відповідності з формуванням тканини мозкової речовини. Активність секреції кортикостероїдів і катехоламінів найбільша в ранкові години, що необхідно враховувати при проведенні гормональної терапії. Стресові реакції, які характеризуються посиленою продукцією всіх гормонів Н., особливо чітко виражені у дітей старше 5-7 років. Дисфункція коркового речовини Н., в основі якої лежить знижена продукція 17-оксикортикостероїдів при збереженому або злегка підвищеному синтезі 17-дезокси-з'єднань (співвідношення між ні-ми зменшується), виявляється у дітей головним чином при інфекційно-алергічних захворюваннях, схильних до затяжного і хвилеподібний перебіг, а також при інф. хворобах у період вироблення імунітету, при хрон. тонзиліті. Дисфункція коркового речовини виявляється у дітей при захворюваннях, що протікають з набряклим синдромом (не-достатність кровообігу в активній фазі ревматизму, нефротическая форма гломерулонефриту), а також при проведенні гормональної терапії без урахування добового ритму секреції кортикостероїдів та їх активності в організмі дитини. Спадкові дефекти біосинтезу кортикостероїдів, пов'язані з недостатністю окремих ферментів, зумовлюють розвиток спадкового адрено-генітал'ного синдрому (див.), а також вродженого гіпоал'достеронізма (див.). Діагностика функціональних і мор-фол, зрушень (гіперкортицизм, ги-покортіцізм) можливе лише за допомогою гормональних методів дослідження. Гостро виникає надниркова недостатність у дітей може бути обумовлена вродженою гіпоплазією, частіше крововиливом в Н. Причиною крововиливу є травма при затяжних пологах (тазове передлежання, застосування щипців), гемолітична хвороба новонародженого, асфіксія, токсикози вагітних, різні важкі захворювання матері. Вікові змінений і я. Будова Н. змінюється з віком. Середня маса (вага) обох Н. у новонародженого становить бл. 6 м. Клітини коркового речовини наднирника у новонародженого бідні ліпідами. Зменшення маси Н. у перші дні після народження до 3,5 г відбувається за рахунок резорбції внутрішніх шарів коркового речовини (зародкової зони). За рахунок зовнішньої частини коркового речовини формуються клубочкова і пучкова зони, а із залишків зародкової зони утворюється сітчаста зона. Маса Н., яка була у ново-народженого, відновлюється лише до 5 років; надалі маса Н. поступово збільшується і в дорослої людини досягає 13-14 г (залежно від статі і функц. Стану). Диференціація клітин коркового речовини триває до 11-14 років, коли простежується розмежування зон, властиве дорослій людині. Формування мозкової речовини Н. закінчується до періоду статевого дозрівання. До 20 років співвідношення ширини зон коркового речовини одно 1:1:1; на третьому - п'ятому десятиліттях пучкова і сітчаста зони трохи розширюються, особливо пучкова зона, відношення ширини зон становить 1:2:2, а до 50 років 1:3:2 . Вікові зміни сполучнотканинного остову Н. незначні і пов'язані з перебудовою і диференціюванням клітинних груп і прошарків. У кірковій речовині Н. добре виражені статеві особливості. У жінок у статевозрілому віці клітини пучкової зони містять відносно мала кількість ліпідів. Під час вагітності в клітинах сітчастої зони кількість ліпідів збільшується. Після 40 років сітчаста зона поступово стоншується, в клімактеричному періоді майже всі кіркова речовина займає пучкова зона. На будову коркового речовини впливають різні фактори навколишнього і внутрішнього середовища.
Додаток (Таблиці і ілюстрації)
Рис 1. Секреція глюкортікоідов та їх дія
Рис. 4. Мікропрепарати наднирника чоловіки: (Потовщення м'язового шару, так звані м'язові валики (7) в стінках внутріорганних вен (2) мозково-вого речовини, венозний анастомоз (3), що з'єднує вени мозкової речовини з поверхневими венами (4). Забарвлення за Ван-Гізоном; (рис. 4);
Рис. 3. Схематичне зображення (Надниркових залоз людини на розрізі (сагиттальная площину): а - правий наднирник, б - лівий наднирник; 1 - кіркова речовина, 2 - мозкову речовину.)
Рис. 2. Мікропреіарат наднирника людини (поздовжній зріз): 1 - капсула, 2 - кіркова речовина, в - клубочкова зона, 4 - пучкова зона, 5 - сітчаста зона, 6 - мозкову речовину, 7 - цент-ральная вена, 8 - вени мозкового вещест-ва, 9 - додатковий наднирник в кап - Сулі залози.
Список літератури «Фізіологія людини» під редакцією проф. В.М. Смирнова, Москва «Медицина», 2001 «Фізіологія людини» під ред. Шмідта і Тевса », 3-те. «Почала Фізіології» під ред. академіка А.Д. Ноздрачова БМП [30 тому.], Гл. редактор Б.В. Петровський, 3-е видання М., Радянська енциклопедія, Т. 16. МУЗЕЇ - НДЛ, 1981. 512 с. з іл., 10 л. мул.
Таблиця Стероїдні гормони Гормон | Джерело | Тканина-мішень | Головні ефекти | Регуляція секреції | Тестостерон (андроген) | Клітини Лейдіга | Більшість тканин | Сприяє розвитку і підтримці чоловічих вторинних статевих ознак, поведінки і сперматогенезу | Стимулюється ЛГ | 17β-естрадіол (естроген) | Фолікули яєчника, жовте тіло | Більшість тканин | Сприяє розвитку і підтримці жіночих вторинних статевих ознак і поведінки, дозрівання ооцитів, проліферації ендометрію | Стимулюється ЛГ і ФСГ | Прогестерон | Жовте тіло | Матка, молочні залози | Підтримує секрецію залоз у матці і стимулює розвиток проток молочних залоз | Стимулюється ЛГ і пролактином | Кортизол (глюкокортикоїд) | Кора наднирників | Печінка, жирова тканина, м'язи | Стимулює транспорт амінокислот з м'язів і жирних кислот із жирової тканини в печінку. Підсилює глюконеогенез, надає протизапальну дію | Стимулюється АКТГ | Альдостерон (мінералокорікоід) | Кора наднирників | Дистальні ниркові канальці | Сприяє реабсорбції іонів натрію з ниркового фільтрату | Стимулюється ангиотензином II |
|
|